超高速分子イメージングに向けたレーザートンネル電子分光法の構築

超快分子成像激光隧道电子能谱的构建

• 批准号: 22H00313
• 负责人: 菱川 明栄
• 金额: $ 27.04万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00313/
• 关键词: レーザートンネルイオン化; 分子イメージング; 強レーザー場; 超高速分光; 電子分光; トンネルイオン化; 分子軌道; 光電子運動量分布; 電子ーイオンコインシデンス計測

強レーザー場によって歪められた束縛ポテンシャルを電子がトンネル透過するトンネルイオン化は，標的原子分子のイオン化軌道の特徴を反映することから，化学反応過程における電子ダイナミクスを探る手段として期待されている。ここでは，円偏光レーザー場において生成した放出電子の運動量分布にトンネルイオン化過程の特徴が現れることに着目し，その３次元運動量のイオンコインシデンス画像計測を行った。イオン化軌道の違いがトンネル電子運動量分布に与える効果について明らかにするため，同程度のイオン化ポテンシャル（Ar: 15.8 eV，H2: 15.4 eV）をもつAr（3p）およびH2（1sσg）を対象とした実験を行った。同じレーザー場強度条件のもとで比較するために混合気体を用い，電子－イオンコインシデンス計測法によってAr+またはH2+と同時に検出された光電子の運動量分布をそれぞれ計測した。また位置敏感型検出器の校正を行うことで，精密な運動量計測を実現した。ArおよびH2とも円偏光面に沿った明瞭なトーラス（ドーナツ）状の分布を示したが，トーラス主半径およびトーラス断面に現れる垂直運動量分布の幅には明瞭な差が見出された。高強度場近似（SFA）に基づく理論計算を用いてp軌道およびs軌道からイオン化した光電子の運動量分布を計算したところ，実験結果と同程度の差が得られた。これから実験で観測されたArとH2の光電子分布の違いは価電子軌道がもつ特徴の違い，特に軌道角運動量に起因していることが明らかとなった。

The strong magnetic field can be used to bind electrons and electrons, and the chemical reaction can be used to reflect the characteristics of the target atom and molecule. The characteristics of the motion distribution of the emitted electrons in the polarized light field are presented in this paper, and the motion distribution of the three-dimensional motion is measured graphically. The distribution of electron motion in the orbit is similar to that in the orbit (Ar: 15.8 eV, H2: 15.4 eV). The same field intensity conditions are used to measure the electron motion. The calibration of position-sensitive detectors is carried out with precision motion measurement. The distribution of Ar and H2 along the polarization plane is shown in a clear shape, and the amplitude of the vertical motion distribution along the main radius and cross section is shown in a clear difference. The high intensity field approximation (SFA) is used to calculate the motion distribution of photoelectrons. The photoelectron distribution of Ar and H2 in the orbit is characterized by the angular motion of the orbit.

项目成果

Helicity-dependent dissociative tunneling ionization of CF4 in multicycle circularly polarized intense laser fields

多周期圆偏振强激光场中 CF4 的螺旋依赖解离隧道电离

• 发表时间: 2022
• 作者: A. Hishikawa;H. Hikaru;M.Uemura;H.Hasegawa;D.Ikeya;A. Matsuda;T. Morishita;L.B. Madsen;F. Jensen;O. I. Tolstikhin
• 通讯作者: O. I. Tolstikhin

ω-2ω位相制御強レーザ一場におけるCF4の解離性トンネルイオン化過程

ω-2ω相控强激光单场CF4解离隧道电离过程

• 发表时间: 2022
• 作者: 長谷川景郁;Walmsley Tiffany;松田晃孝;森下亨;Madsen Bojor;Jensen Frank;Tolstikhin Oleg;菱川明栄
• 通讯作者: 菱川明栄

Helicity-dependent dissociative tunneling ionization of tetrahedral molecules in multicycle circularly polarized intense laser fields

多周期圆偏振强激光场中四面体分子的螺旋依赖解离隧道电离

• 发表时间: 2022
• 作者: Masanori Koshimizu;Haruhisa Tsukahara;Atsushi Sato;Shusuke Komatsuzaki;Akito Watanabe;Yutaka Fujimoto;Keisuke Asai;Akiyoshi Hishikawa
• 通讯作者: Akiyoshi Hishikawa

ω-2ω強レーザー場におけるNO2の非対称解離性イオン化

ω-2ω强激光场中NO2的不对称解离电离

• 发表时间: 2022
• 作者: 大野 友希;長谷川 景郁;松田 晃孝;菱川 明栄
• 通讯作者: 菱川 明栄

オーフス大学(デンマーク)

奥胡斯大学（丹麦）